[컴퓨터 길잡이] PC대탐험 (31);ISA 버스표준

PC내에서 움직이는 모든 데이터의 통로라 할 수 있는 버스(BUS)는 표준안 마련이 가장 중요한 문제로 대두된다.

버스 표준안이 제정되면 표준안에 따라 제작된 모든 PC관련 기기간에는 서로데이터를 주고받을 수 있는 통신선로가 열리게 된다는 것을 의미하기 때문이다. 이해도를 높이기 위해 물을 실어나르는 수로관으로 비유해 살펴보자.

가정에 연결되어 있는 모든 수로관은 나사연결및 접속부분, 관의 재질, 수 로관의 두께 등이 표준화되어 있다. 만약 수로관 제조업체간에 이러한 표준 화가 제정되어 있지 않다면 기존 수로관을 새로운 가정이나 지역으로 확장할 수 없게 된다.

버스구조 역시 업체마다 제각각 개발된다면 PC는 폐쇄적인 기계장치로 전락하게 될 것이다.

버스표준의 확립은 이러한 의미에서 확장성과 개방구조 체계를 갖고 있는PC의 일부 특성을 설명해 주고 있는 것이다.

PC의 주기판위에 있는 확장 슬롯에는 다양한 표준안대로 설계된 버스구조 가마련되어 있기 때문에 사운드카드 모뎀 그래픽카드 등 각종 입출력카드를 꽂아 PC의 기능 향상을 꾀하고 있다.

현재 표준안으로 확립된 버스구조는 크게 ISA MCA EISA PCI방식 등이 있다. 각 표준안은 PC의 환경변화에 따라 점차 발전된 것으로 이번호에는 최초 의버스표준안이라 할 수 있는 ISA방식에 대해 살펴보기로 한다.

컴퓨터가 처음 개발될 당시에는 각 버스가 제각각 만들어졌다.

인텔의 8088프로세서를 장착한 최초의 IBM PC인 XT 컴퓨터 역시 표준화된 버스방식이 아니라 일반 버스로 데이터가 오고가는 방식이 채택되었다.

XT컴퓨터는 8088이라는 자체 프로세서의 데이터 처리량과 버스를 통과하는 데이터량은 일정량을 유지하고 있었으나 버스의 표준안과는 별개의 문제였던 것. 실례로 8088은 동작원리상 내부적으로 한꺼번에 2바이트(16비트)의 데이터 를교환한 반면 외부적으로는 1바이트(8비트)씩을 주고받았다.

XT컴퓨터는 세계 최초의 PC로 일컬어지는 오리지널 PC보다도 프로세서 내부의 데이터 통로의 두께가 2배로 커졌지만 버스의 표준방식은 여전히 마련되어 있지 않았던 것이다.

단 8088이 외부통로로 주고받는 데이터량인 8비트라는 숫자는 PC 제조업체 간에 암묵적으로 8비트 버스규격을 만들게 하는 요인이 되었다.

버스의 조상격이 되는 8비트 버스의 회로선의 수가 62개로 통일되었던 것.

그러나이 방식은 업계 전체의 표준이라기 보다는 8비트에 맞게 데이터를 처리하도록 회로선을 조정하면서 자연스럽게 형성된 버스구조였다. 최초의 버스표준방식은 80286프로세서를 탑재한 286컴퓨터가 등장하면서 생겨나게 된다. 바로 ISA(Industry Standard Architecture)가 탄생한 것. 이 버스구조는 IBM이 286컴퓨터를 제조하면서 내부에 장착된 80286 마이크로프로세서의 규격 에 맞게 개발했기 때문에 "AT버스"라고 불리기도 한다.

286컴퓨터가 AT기종이라는 것은 누구나 알고 있는 사실. 여기서 버스구조 는 마이크로프로세서의 직접적인 영향을 받게 된다는 점을 알아야 한다.

PC의 모든 내부동작을 제어하는 CPU의 성능이 향상되면서 점점 데이터량이많아지고 이에 따라 통로(버스) 역시 이에 맞추어져야 하는 것은 극히 당연할 일.

물론 앞으로 등장하게 될 새로운 방식의 버스구조는 CPU의 발전과 상당한 연관성이 있다.

최초로 표준화된 버스구조인 ISA(아이사)가 1회에 16비트를 주고받는 16비 트버스 구조인 이유도 80286의 성능과 연관성이 깊다.

80286이 완벽한 16비트 프로세서였던 것. ISA를 발전시킨 EISA.MCA 등의 32비트 버스구조는 80386이라는 32비트 마이크로프로세서의 등장으로 나오게된 것이다.

그렇다면 ISA라는 버스구조는 어떤방식으로 표준화되었는가.

초보자라면 이같은 궁금증이 생기게 마련이지만 구체적으로 파악할 필요는 없다. 버스의 표준화란 데이터를 주고받는 핀의 수와 역할 등을 지정한 기술 적인 사항이기 때문이다.

단 표준화 내용을 간단하게 요약해 보자.

버스의 원조격인 8비트버스는 최초 62개의 회로선을 갖고 있었다. 여기에36개를 추가해 모두 98개의 회로선을 갖는 것이 16비트 ISA버스이다.

ISA방식을 사용하는 확장카드인 내장형모뎀을 살펴보면 확장슬롯과 접속하는부위에 가느다란 실선형태의 접속선을 발견할 수 있다. 물론 모뎀카드의 양쪽에 이러한 실선이 대칭으로 배치되어 있으며 모두 세어보면 98개임을 확인할 수 있다.

한쪽면은 주로 데이터신호를 전달하는 역할을 하는 회로선으로 구성되고 다른 쪽은 작동에 관한 기초적인 신호를 전달한다. 또한 98개의 회로선은 어드레스 주소 지정)선을 데이터선에 연결하거나 전원을 수신할 경우 등 다양 한신호연결 기능을 제공한다.

물론 ISA방식을 채택한 확장카드라 해도 이같은 98개선을 모두 사용하는경우는 거의 없다. 표준화된 양식에는 필요한 분량이외에 여분의 회로선을 충분하게 마련해 두었기 때문이다.

최초의 버스 표준은 본래 IBM이 설계한 것이었다. 그러나 이후에 새롭게등장하는 버스방식은 IBM은 물론 다른 PC제조업체들 사이에서 다각적으로 개발되어 발전하게 된다. 신영복 기자